图4. 对带宽的需求在增长:10G/40G/100G 在全世界的收益
40GbE/100GbE 接口的进展
IEEE 802.3高速研究组(HSSG)成立于2006年,研究100GbE接口协议的市场需要和标准的制定(如图5所示)。
2007 年,采用了包括40-Gbps 速率的另一建议。建议扩展了10G Base-R 带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD) 标准,以包括40 Gbps 和100 Gbps,其目标有:
■ 只包括全双工工作
■ 保留使用802.3 MAC 的802.3/ 以太网帧格式
■ 保留当前的802.3 标准帧长度规范
■ 支持优于或者等于10E-12 的 BER
■ 兼容OTN,适应WAN 应用。
在40G/100G 应用中使用10-Gbps 收发器Altera 公司
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HSSG 于2008 年8 月提出最初草案,详细阐述了怎样实现该协议。对于评估该协议优缺点,在目前平台上进行原型开发等方面, FPGA 市场将扮演重要角色。
图5. 40GbE/100GbE 接口
802.3 标准的40G/100G IP 解决方案
802.3ba 草案的MAC和PCS 部分以软核逻辑的形式在FPGA 架构中实现。如图6 所示,MAC特性与传统的以太网协议基本相同,不同之处在于100-Gbps 数据汇集。802.3 的PCS 实现采用64/66 编码方案,与802.3ae标准相同。
图6. 802.3ba 草案的MAC
图7 显示了PCS 通道的发送通路。来自MAC 的数据首先被编码,成为64B/66B 块连续流,并被加扰。66
位加扰后的数据通过简单的罗宾带机制,分布到20 个虚拟通路(VL) 上。同时,周期性地在每个VL 上加上特殊的标记(66B 字)。接收PCS 模块使用这些标记来找到VL 中的数据,去掉偏移,重新排序,恢复100G汇集数据流。这20个VL终复用到10通路PMA,每个独立的PMA通路运行在10.3125 Gbps。数据通过10个100G-10 位接口(CTBI) 通路解复用。每个VL 中的对齐标记可以实现带内偏移机制。